考點二微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)必備知識·夯實基礎(chǔ)知|識|鞏|固1．微生物的選擇培養(yǎng)(1)選擇培養(yǎng)基(2)稀釋涂布平板法①系列稀釋操作：該操作常用在將細胞接種到培養(yǎng)基之前，通過液體稀釋的方法分散細胞，隨著稀釋程度的增大，單位體積中的微生物細胞數(shù)量減少，細胞得以分散。操作步驟：②涂布平板操作步驟③培養(yǎng)：待涂布的菌液被培養(yǎng)基吸收后，將平板倒置，放入30～37℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1～2d。2．微生物的數(shù)量測定(1)利用稀釋涂布平板法計數(shù)①原理：當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個單菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌。通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌。②計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)：為了保證結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300、適于計數(shù)的平板計數(shù)，并且在同一稀釋度下，應(yīng)至少對3個平板進行重復(fù)計數(shù)，然后求出平均值。增強實驗的說服力與準(zhǔn)確性。③計數(shù)方法：用此種方法統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少，這是因為當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。因此，統(tǒng)計結(jié)果一般用菌落數(shù)而不是用活菌數(shù)來表示。(2)顯微鏡直接計數(shù)法3．實驗：土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)(1)實驗原理②配制以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基，能夠在該培養(yǎng)基中生長的細菌就是能分解尿素的細菌(2)操作步驟(3)實驗結(jié)果分析與評價思|維|辨|析易錯整合，判斷正誤。(1)菌液的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面會獲得單菌落。(√)(2)稀釋涂布平板法計數(shù)時，統(tǒng)計的菌落數(shù)往往比活菌的實際數(shù)目少。(√)(3)細菌計數(shù)板常用于相對較大的酵母菌細胞、霉菌孢子等的計數(shù)。(×)(4)分解尿素的細菌在分解尿素時，可以將尿素轉(zhuǎn)化為氨，使得培養(yǎng)基的堿性降低。(×)(5)菌落大小一致時，纖維素分解菌在剛果紅培養(yǎng)基上形成的透明圈越大，說明該類纖維素分解菌分解纖維素的能力越強。(√)延|伸|探|究1．微生物篩選的原理是什么？提示：人為提供有利于目的菌生長的條件(包括營養(yǎng)、溫度和pH等)，同時抑制或阻止其他微生物的生長。2．為什么稀釋涂布平板法統(tǒng)計的菌落數(shù)目往往比活菌的實際數(shù)目少？提示：當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落。3．分離纖維素分解菌應(yīng)在富含纖維素的環(huán)境中尋找的原因是什么？提示：培養(yǎng)基中富含纖維素，能夠分解纖維素的微生物具有更多的生存機會而大量繁殖。剖析難點·考點突破重|難|精|講1．選擇培養(yǎng)基四種常見制備方法或?qū)嵗?1)加入某些特定的物質(zhì)(前提是培養(yǎng)基具備全部營養(yǎng)成分)(2)改變培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分(3)利用培養(yǎng)基中的“特定化學(xué)成分”進行分離(4)通過某些“特殊環(huán)境”進行分離2．兩種微生物計數(shù)方法的比較間接計數(shù)法(稀釋涂布平板法)直接計數(shù)法(顯微計數(shù)法)計算方法每克樣品中的活菌數(shù)＝eq\f(C,V)×MC：某稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)；V：涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)；M：稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細菌數(shù)：每小格內(nèi)平均細菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)缺點當(dāng)兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落統(tǒng)計的結(jié)果一般是死菌數(shù)與活菌數(shù)的總和結(jié)果比實際值偏小比實際值偏大精|準(zhǔn)|命|題考向一結(jié)合選擇培養(yǎng)基及微生物的篩選，考查科學(xué)思維能力》例1(2022·山東卷)青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時，會通過分泌青霉素殺死細菌，以保證自身生存所需的能量供應(yīng)。目前已實現(xiàn)青霉素的工業(yè)化生產(chǎn)，關(guān)于該生產(chǎn)過程，下列說法錯誤的是(D)A．發(fā)酵液中的碳源不宜使用葡萄糖B．可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)提高產(chǎn)量C．選育出的高產(chǎn)菌株經(jīng)擴大培養(yǎng)后才可接種到發(fā)酵罐中D．青霉素具有殺菌作用，因此發(fā)酵罐不需嚴(yán)格滅菌解析：因青霉菌處在葡萄糖濃度不足的環(huán)境中時，會通過分泌青霉素殺死細菌，故碳源不宜使用葡萄糖，不利于青霉素的產(chǎn)生，A正確；青霉菌的代謝類型為異養(yǎng)需氧型，可用深層通氣液體發(fā)酵技術(shù)，保證其有氧呼吸，提高產(chǎn)量，B正確；選育出的高產(chǎn)菌株數(shù)量較少，故需經(jīng)擴大培養(yǎng)純化后才可接種到發(fā)酵罐中，C正確；為了防止細菌、真菌等微生物的污染，獲得純凈的青霉素，發(fā)酵罐仍然需嚴(yán)格滅菌，D錯誤。〔變式訓(xùn)練〕(2024·福建莆田模擬)某紡織廠為使牛仔布呈現(xiàn)“穿舊”效果，準(zhǔn)備用纖維素分解菌處理代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮石擦洗。工作人員擬從土壤樣品中分離該類微生物，并進行擴大培養(yǎng)，相關(guān)工藝流程如下圖。請回答下列問題：(1)進行土樣中細菌數(shù)量的測定，常用稀釋涂布平板法(選用104～106倍的稀釋液)統(tǒng)計樣品中活菌的數(shù)量。當(dāng)?shù)谝淮斡孟♂屚坎计桨宸y定土樣中纖維素分解菌的數(shù)量時，所進行實驗的一般思路是將稀釋范圍適當(dāng)放寬的稀釋液，采用稀釋涂布平板法分別接種到鑒別培養(yǎng)基(用剛果紅染色)，以保證從中選擇出菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。(2)在系列稀釋操作前，選擇培養(yǎng)的一般目的是以確保能夠從樣品中分離得到所需要的微生物，增加纖維素分解菌的數(shù)量。(3)涂布接種時，轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿的目的是使菌液分布均勻。(4)在鑒別培養(yǎng)基上，菌落周圍的透明圈大小可能與纖維素酶的量和活性有關(guān)。解析：(1)第一次用稀釋涂布平板法測定土樣中纖維素分解菌的數(shù)量時，需要將稀釋范圍適當(dāng)放寬的稀釋液，采用稀釋涂布平板法分別接種到鑒別培養(yǎng)基(用剛果紅染色)，以保證從中選擇出菌落數(shù)在30～300的平板進行計數(shù)。(2)選擇培養(yǎng)的目的是確保能夠從樣品中分離得到所需要的纖維素分解菌，增加纖維素分解菌的數(shù)量。(3)涂布接種時，轉(zhuǎn)動培養(yǎng)皿的目的是使菌液分布均勻。(4)該實驗中的透明圈的大小與纖維素分解菌分泌的纖維素酶的量和活性有關(guān)。兩種純化方法的比較考向二圍繞微生物的分離和計數(shù)，考查科學(xué)思維和探究能力》例2(2022·廣東卷)研究深海獨特的生態(tài)環(huán)境對于開發(fā)海洋資源具有重要意義。近期在“科學(xué)號”考察船對中國南?？瓶贾校袊茖W(xué)家采集了某海域1146米深海冷泉附近沉積物樣品，分離、鑒定得到新的微生物菌株并進一步研究了其生物學(xué)特性?；卮鹣铝袉栴}：(1)研究者先制備富集培養(yǎng)基，然后采用高壓蒸汽滅菌法滅菌，冷卻后再接入沉積物樣品，28℃厭氧培養(yǎng)一段時間后，獲得了含擬桿菌的混合培養(yǎng)物，為了獲得純種培養(yǎng)，除了稀釋涂布平板法，還可采用平板劃線法。據(jù)圖分析，擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。(2)研究發(fā)現(xiàn)，將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)，仍有很多微生物不能被分離篩選出來，推測其原因可能是某些微生物只有利用深海冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)。(答一點即可)(3)藻類細胞解體后的難降解多糖物質(zhì)，通常會聚集形成碎屑沉降到深海底部。從生態(tài)系統(tǒng)組成成分的角度考慮，擬桿菌對深海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的作用可能是擬桿菌作為分解者，將沉降到深海底部的難降解多糖物質(zhì)分解為無機物，歸還到無機環(huán)境中，有利于碳循環(huán)的順利進行。(4)深海冷泉環(huán)境特殊，推測此環(huán)境下生存的擬桿菌所分泌的各種多糖降解酶，除具有酶的一般共性外，其特性可能還有耐低溫。解析：(1)培養(yǎng)基通常采用高壓蒸汽滅菌法進行滅菌。可以采用稀釋涂布平板法或平板劃線法，將單個微生物分散在固體培養(yǎng)基上，經(jīng)過培養(yǎng)得到單菌落，從而獲得純凈培養(yǎng)物。分析圖可知，在以纖維素為碳源的培養(yǎng)基中，細胞數(shù)量最多，可推知擬桿菌新菌株在以纖維素為碳源時生長狀況最好。(2)深海冷泉中可能存在某些微生物，只有利用冷泉中的特有物質(zhì)才能生存(或需要在深海冷泉的特定環(huán)境中才能存活)，故將采集的樣品置于各種培養(yǎng)基中培養(yǎng)